分析湘西地區(qū)地質(zhì)礦物的發(fā)育特征及價(jià)值

張勁松

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局405隊(duì)，湖南 湘西 416000）

地質(zhì)遺跡具有景觀美學(xué)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值與科學(xué)價(jià)值，具有重要的研究價(jià)值。湘西地質(zhì)巖石林為世界規(guī)模最大的此類巖石，與“金釘子”等共同組成湘西地質(zhì)景觀區(qū)。地質(zhì)礦物的價(jià)值體現(xiàn)在景觀和地質(zhì)研究等多個(gè)方面，學(xué)者們圍繞其分布和形態(tài)等已經(jīng)展開研究。

1 湘西地區(qū)地質(zhì)礦物基本情況

本次研究所處的地理位置為湖南省湘西土家族苗族自治州，整個(gè)區(qū)域面積為2710平方公里。位于云貴巖溶高原東部邊緣斜坡地帶，地質(zhì)遺跡主要為巖溶地貌景觀，擁有舉世聞名的寒武系金釘子。

礦石林被稱作為喀斯特-大地上的雕塑博物館。從形成過程分析，是土壤水沿著石灰?guī)r表面，受到裂隙溶蝕作用最終形成。

2 湘西地區(qū)地質(zhì)礦物的發(fā)育特征

2.1 形態(tài)特征

湘西地區(qū)地質(zhì)礦物發(fā)育種類超過1000個(gè)，地質(zhì)礦物的形狀差異，主要?jiǎng)澐譃樗?、火焰狀以及墻狀等。?jīng)過單體的疊加，最終形成多類型組合形態(tài)，疊加組合高度大約為5m～30m。

從礦石的表面情況來看，發(fā)育著溶痕與溶溝以及溶蝕廊道等，為復(fù)合碳酸鹽地質(zhì)地貌。主要類型下：①塔狀。作為湘西礦石為代表，湘西地區(qū)的塔狀礦石群，主要分布在溶丘與嶺脊以及洼地周圍，呈現(xiàn)上細(xì)下粗的狀態(tài)，層狀疊置，形態(tài)類似于古塔，單個(gè)高度通常小于10m，單體石柱分布10層的水平溶痕，同時(shí)溶蝕穿洞和溶蝕凹槽等發(fā)育。通過根部相連，最終表現(xiàn)為密集疊加的景觀形態(tài)效果。②火焰狀礦石群。被稱作為蘑菇狀礦石群，具有上粗下細(xì)的特點(diǎn)，水平溶痕不發(fā)育，單體中部多有著比較大的收窄弧度，形態(tài)類似于火焰。礦石群的高度大約為3m～6m，或孤立分布，或串珠分布，主要在溶丘頂部或者洼地邊坡位置。③墻狀礦石群。此類型礦石水平溶痕十分發(fā)育，具有上下寬度相差不大的特點(diǎn)，厚度比較均勻，同地層之間的距離大約為2m～10m，給人的景觀感受為“如同人工堆砌的規(guī)整墻壁”，多發(fā)現(xiàn)與溶丘和洼地周圍，分布在峽谷裂隙的兩側(cè)。如圖1、④劍狀。礦石群的高度大約為5m～8m，柱體呈現(xiàn)分割的表現(xiàn)，頂部呈現(xiàn)任刃狀，向下發(fā)育溶蝕穿孔和溶蝕凹槽等。⑤柱狀礦石群。主要集中于溶丘斜坡位置或者溶蝕洼地，柱體的上下直徑相差不大，單個(gè)高度大約為3m～10m。從柱體的景觀表現(xiàn)來看，溶痕呈現(xiàn)殘余狀。

圖1 湘西地區(qū)礦石群

2.2 形成條件

從紅色碳酸鹽巖礦物的形成條件來說，主要如下：①古地理環(huán)境和沉積地層是地質(zhì)礦物形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。形成的主要巖層物質(zhì)，為臺(tái)地相紫紅色碳酸鹽巖，沉積時(shí)間為早古生代奧陶紀(jì)。從區(qū)域古地理位置來說，處于揚(yáng)子海域湘西北淺海，為臺(tái)地-臺(tái)地邊緣淺灘沉積環(huán)境，受到很強(qiáng)烈的氧化作用影響，使得很多二價(jià)鐵極易被氧化，最終成為三價(jià)鐵，最終成為亮眼的紅色。②地質(zhì)礦物群切割分塊最為重要的因素為節(jié)理裂隙。從形成的原因角度分析，在不同期次地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下，地層內(nèi)呈現(xiàn)出多組節(jié)理裂隙。詳細(xì)分析來看，其中一組的走向?yàn)楸蔽鞣较?0°～45°之間，出現(xiàn)了傾斜角度直立的形態(tài)，延伸較長，地質(zhì)礦物的裂隙面平滑；另外一組的走向?yàn)楸睎|315°～325°，傾斜角度大，延伸較短，勘查發(fā)現(xiàn)具有剪切性質(zhì)。通過對(duì)第三組的走向分析，走向?yàn)闁|西向70°～80°，傾斜角度趨近于直立的狀態(tài)，地質(zhì)礦物斷裂面舒緩。③礦石群的形成，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)提升起到動(dòng)力作用。紅色碳酸鹽礦石發(fā)育區(qū)，屬于新構(gòu)造提升區(qū)，目前為止還保留4級(jí)夷平面，包括900m～1000m、700m～800m、500m～600m、300m～400m， 其 中300m～400m保存的最好，為主要分布地，占據(jù)位置優(yōu)勢(shì)。④氣候因素為外動(dòng)力。紅色碳酸鹽礦石的形成，暖濕多雨的氣候，為溶蝕作用的發(fā)揮提供動(dòng)力支持。從地理位置分析，為亞熱帶濕潤氣候區(qū)域，位于低緯度區(qū)域，降雨量充沛，受到流水侵蝕的影響較大，流水順著節(jié)理裂隙侵蝕，使得裂隙持續(xù)，同時(shí)促使溝谷的深度與長度增加，促使紅色碳酸鹽礦石的形成。⑤持續(xù)溶蝕為地質(zhì)礦物的形成提供強(qiáng)大水動(dòng)力條件，現(xiàn)場的地表河與地下水長期侵蝕溶蝕，促使豐富形態(tài)的形成[1]。

圖2 地質(zhì)礦物溶痕

2.3 演化過程

目前人們對(duì)研究區(qū)域地質(zhì)礦物的認(rèn)識(shí)是其與其他巖溶礦物的形成原因是類似的，大致經(jīng)歷地層沉積～構(gòu)造提升～風(fēng)化剝蝕幾個(gè)階段，不過湘西地區(qū)地質(zhì)礦物的不同在于演化時(shí)間與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)類型等[2]。整體分析，該區(qū)域地質(zhì)礦物為中奧陶世形成，屬于沉積巖層，受到多期海侵-海退的影響，最終在中三疊世基本成陸。印支期和燕山期等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使得區(qū)域內(nèi)發(fā)育NE向和NS向以及NW向多期次的壓扭性構(gòu)造。最后受到新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，湘西區(qū)域整體掀斜，形成夷平面，最終在此平面上逐剝蝕最終形成。對(duì)于地質(zhì)礦物沉積和溶蝕，相關(guān)資料顯示時(shí)間為4.6～4.7億年前，即大灣組與牯牛譚組。現(xiàn)有的研究，關(guān)于對(duì)地質(zhì)礦物測(cè)年分析結(jié)果不多，最古老的鈣化測(cè)年結(jié)果為采于小龍峽的8.3±0.8萬年，關(guān)于具體的形成年齡還出于繼續(xù)研究的狀態(tài)。

3 湘西地區(qū)地質(zhì)礦物的價(jià)值所在

3.1 景觀價(jià)值

從價(jià)值角度分析，湘西地區(qū)的地質(zhì)礦物群憑借自身獨(dú)特的景觀特色，吸引著國內(nèi)外的游客，帶動(dòng)著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[3]。

在生態(tài)環(huán)境治理取得一定成果的背景下，地質(zhì)礦物的景觀價(jià)值日益凸顯。湘西地質(zhì)景觀中，地質(zhì)礦物作為主要組成部分，占據(jù)著重要地位?！耙荒裂奂t”，讓人不禁感嘆自然的“鬼斧神工”，引起人們的思考和探索。

3.2 科普和研究價(jià)值

從現(xiàn)有的資料顯示，國內(nèi)地質(zhì)礦物發(fā)育良好的地區(qū)，集中于湘、黔、渝、鄂，湘西地區(qū)所蘊(yùn)藏的地質(zhì)礦物占有規(guī)模優(yōu)勢(shì)。湘西地區(qū)所擁有的自然資產(chǎn)中，地質(zhì)礦物作為地質(zhì)遺跡，憑借形態(tài)多樣和景觀壯麗等優(yōu)勢(shì)，占據(jù)重要的地位。從地質(zhì)礦物的形成和演化分析，具有代表性，沉積、抬升、剝蝕序列比較完成[4]。

受到巖性、地層以及抗溶度等因素的影響，形成特殊的顏色，使其和其他類型礦石有所差別。整體來說，紅色碳酸鹽巖石除了具有地學(xué)研究價(jià)值，還具有科普、研究價(jià)值，有著很高的科學(xué)意義。

依托湘西地區(qū)地質(zhì)礦物為載體，進(jìn)行多種礦石礦物的科普，吸引青少年和熱愛地學(xué)研究的人士，提供學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái)，為湘西地區(qū)地質(zhì)礦物的研究提供更多的支持。關(guān)于湘西地區(qū)地質(zhì)礦物的研究，其地貌、構(gòu)造、水文、氣候的耦合關(guān)系以及溶蝕痕跡等，都值得投入更多的精力進(jìn)行研究，揭示更多的自然奧秘。

4 結(jié)語

綜上所述，湘西地區(qū)的地質(zhì)礦物群，具有較高的綜合價(jià)值水平，包括科普價(jià)值和研究價(jià)值等。文中圍礦物群形成的條件和演化過程等，利用現(xiàn)有的資料和研究進(jìn)行分析。地質(zhì)礦物的價(jià)值體現(xiàn)在多個(gè)方面，若想更好的展現(xiàn)，還需要深度挖掘。